[Phần 1] Tìm Hiểu Và Khắc Phục Sự Cố Hệ Thống Thủy Tĩnh

Truyền động thủy tĩnh được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau trong tất cả các loại hình công nghiệp. Chúng đôi khi được gọi là truyền động thủy tĩnh. Bất cứ khi nào một hoặc nhiều động cơ thủy lực cần được dẫn động ở tốc độ thay đổi với khả năng chuyển động hai chiều, thì bộ truyền động thủy tĩnh thường được sử dụng.

Các ứng dụng phổ biến bao gồm xe trộn bê tông, băng tải, gắp gỗ, thiết bị di động, máy ly tâm và máy bào. Hệ thống truyền động thủy tĩnh là một trong những hệ thống ít được hiểu rõ nhất vì nhiều bộ phận nằm trên hoặc bên trong cụm bơm thủy tĩnh.

Hình 1. Một bộ truyền động thủy tĩnh điển hình

Sơ đồ của một bộ truyền động thủy tĩnh điển hình được thể hiện trong hình 1 ở trên. Bơm xoay hai chiều điều khiển hướng biến thiên và tốc độ của động cơ thủy lực. Loại truyền động này thường được gọi là hệ thống mạch kín . Lưu ý cách hai cổng của bơm  thủy lực được kết nối thủy lực với hai cổng trên động cơ, tạo thành mạch kín .

Bơm chính

Bơm kiểu piston luôn được sử dụng trong hệ thống thủy tĩnh. Khối lượng bơm có thể từ không đến lượng lớn nhất. Trong Hình 2, tấm chắn của bơm  thủy lực nằm ở vị trí thẳng đứng, có nghĩa là sản lượng của bơm  thủy lực là 0 gallon / phút (GPM). Tấm chắn được di chuyển bằng hai xi lanh bên trong, được điều khiển bằng van riêng biệt hoặc cần gạt bằng tay.

Hình 2. Dẫn động chạy không tải

Hình 3. Dẫn động cơ tiến

Để dẫn động mô tơ thủy lực về phía trước (Hình 3), hình trụ dưới cùng mở rộng để tạo góc với tấm chắn và cung cấp chất lỏng ra cổng “A”. Dòng dầu sau đó được dẫn đến động cơ để quay trục. Khi trục quay, dầu chảy ra khỏi động cơ sẽ quay trở lại cổng “B” trên bơm thủy lực . Cổng này sẽ hoạt động như cổng hút theo hướng này.

Hình 4. Bơm dẫn động động cơ đảo chiều

Để điều khiển động cơ theo chiều ngược lại, nhóm các piston  trên cùng sẽ mở rộng, cho phép tấm chắn nghiêng theo hướng ngược lại (Hình 4). Sau đó cổng “B” sẽ đóng vai trò là cổng áp suất và cổng “A” sẽ là cổng hút. Số lượng các góc của bảng điều khiển theo mỗi hướng sẽ xác định lưu lượng từ bơm thủy lực .

Bơm nạp

Một bơm thủy lực bơm điều khiển được gắn ở đầu sau của bơm chính. Điều này đôi khi được gọi là một bơm phụ hay bơm nạp. Trong một số trường hợp, bơm nạp/ bơm điều khiển nằm bên trong cụm bơm chính. Lưu lượng riêng của bơm nạp thường là 10-15 % lưu lượng bơm chính. Khi bơm chính ở chế độ không tải, thể tích bơm nạp sẽ nạp chất lỏng vào cổng “A” và “B”.

Áp suất sẽ tiếp tục tăng ở cả hai cổng cho đến khi đạt được cài đặt van xả. Mức giảm phí bơm thường được đặt trong khoảng 200-300 pound trên mỗi inch vuông (PSI). Khi đạt đến cài đặt lò xo của van, khối lượng bơm nạp sẽ chảy qua bộ phận giảm áp của bơm nạp và vào thân bơm . Sau đó, dầu sẽ quay trở lại bể chứa qua đường ống xả của thùng dầu.

Mục đích của bơm nạp là cung cấp môi chất cho hệ thống trong quá trình hoạt động. Có dung sai chặt chẽ giữa các piston và thùng dầu trong bơm  thủy lực và động cơ. Điều này có nghĩa là một phần dầu bên trong bơm  thủy lực và động cơ sẽ đi qua các pít-tông và chảy trở lại bể chứa qua các đường thoát nước của thùng máy.

Do việc bỏ qua này, ít dầu chảy ra khỏi động cơ hơn so với yêu cầu của bơm chính. Bơm  bơm điều khiển sẽ cung cấp dầu điều khiển thông qua van một chiều, ngăn cản sự xâm thực của bơm. Bơm nạp cũng được sử dụng để cung cấp dầu cho các xi lanh nạp lò xo để làm mát bơm chính.

Van giảm áp  bơm điều khiển  

Van giảm áp của bơm nạp duy trì một áp suất dư ở chế độ không tải. Van xả thường được gắn trên hoặc gần bơm  thủy lực điều khiển. Dòng chảy đầu ra của van xả này thường được đưa vào thân bơm , nơi nó quay trở lại bể chứa qua đường thoát nước của bơm chính.

Trong hệ thống thể hiện trong hình 2, việc cài đặt van xả xác định áp suất trong hệ thống khi ở chế độ không tải. Áp suất này thường là 200-300 PSI. Trên các hệ thống sử dụng van con thoi đầu nóng, van giảm con thoi xác định áp suất ở phía thấp của vòng tua khi điều khiển động cơ.

Van một chiều makeup

Van một chiều điều khiển cho phép dòng chảy tự do từ bơm nạp sang phía áp suất thấp của vòng lặp. Đồng thời, dầu ở phía áp suất cao bị chặn sang phía áp suất thấp bằng van một chiều đối diện. Các van một chiều thường nằm trong, muốn kiểm tra phải tháo bơm nạp.

Van an toàn 2 phía 

Van an toàn 2 phía giới hạn áp suất tối đa trong hệ thống. Nếu động cơ bị dừng cơ học, van xả ở phía áp suất cao sẽ mở và đổ chất lỏng trở lại phía áp suất thấp của vòng lặp, bảo vệ động cơ khỏi bị quá áp. Các van cũng hấp thụ xung thủy lực trong hệ thống. Để hấp thụ tốt nhất các sóng áp suất, các van thường được lắp càng gần động cơ càng tốt. Tùy thuộc vào hệ thống, các van có thể được đặt trên bơm thủy lực , được gắn trong một khối riêng biệt hoặc trên động cơ thủy lực.

Các van thường được cài đặt trước cao hơn áp suất hoạt động tối đa từ 200 – 400 PSI. Một số bộ truyền động có thể có bộ ghi đè áp suất tối đa, hoạt động tương tự như bộ bơm bù áp. Khi đạt đến cài đặt ghi đè áp suất, thể tích bơm  thủy lực sẽ giảm xuống mức đầu ra gần như bằng không GPM. Bơm  thủy lực sẽ chỉ cung cấp đủ dầu để duy trì cài đặt ghi đè áp suất. Trên các hệ thống này, ghi đè áp suất được đặt bên dưới cài đặt van giảm áp cửa chéo.

Động cơ thủy lực

Tốc độ và chiều của động cơ được xác định bởi bơm thủy lực có thể thay đổi. Áp suất tối đa đến động cơ được kiểm soát bởi các cài đặt van xả chéo. Cần kiểm tra và ghi lại lưu lượng xả drain flow từ thân động cơ điện cho các mục đích xử lý sự cố trong tương lai. 

Trên các hệ thống có van con thoi đóng mở vì nhiệt. Với những hệ thống này, việc kiểm tra dòng trường hợp sẽ không cho ta thấy một dấu hiệu chính xác và dễ bỏ qua. Điều này xảy ra bởi vì dòng dầu hồi và dầu xả hòa vào nhau  trong động cơ thủy lực.

Vậy, ta cần kiểm tra bảo dưỡng thường xuyên hệ thống HTS như sau:

• Để khắc phục sự cố hiệu quả đối với bộ truyền động thủy tĩnh, cần thực hiện một số kiểm tra sơ bộ khi hệ thống đang hoạt động bình thường để thiết lập tham chiếu.

• Ghi lại cài đặt van an toàn của bơm nạp. Khi bơm chính không hoạt động, cài đặt van xả của bơm nạp/ bơm điều khiển sẽ được hiển thị trên tất cả các đồng hồ đo trong hệ thống. Trường hợp ngoại lệ là khi van con thoi dầu nóng hai vị trí đang được sử dụng.

• Ghi lại thiết lập van xả con thoi. Kiểm tra áp suất này ở phía áp suất thấp của vòng tua khi điều khiển động cơ thủy lực.

• Ghi lại áp suất vận hành tối đa. Kiểm tra thời điểm đĩa bơm có tải nặng nhất trên máy. Kiểm tra theo cả hướng tiến và lùi.

• Kiểm tra tín hiệu điện áp tới bộ khuếch đại và dòng điện đến van servo. Số vòng quay mỗi phút của động cơ phải được ghi lại cho một tín hiệu DC cụ thể tới van servo. Các vấn đề về tốc độ trong truyền động thủy tĩnh thường liên quan đến tín hiệu DC đến hoặc van servo. Một số bơm  thủy lực có báo vị trí đĩa nghiêng . Vị trí này cũng cần được ghi lại đối với một điện áp lệnh cụ thể tới bộ khuếch đại.

• Nếu động cơ là loại piston, hãy kiểm tra lưu lượng xả của thân bơm. Khi động cơ bị mòn, nhiều dầu sẽ đi qua nhiều hơn. Đảm bảo kiểm tra khi điều khiển động cơ, vì hiện tượng bỏ qua quá mức xảy ra khi áp suất ở mức tối đa. 

• Kiểm tra các chỉ số bộ lọc dầu. Các bộ lọc thường có chỉ báo được mã hóa bằng màu sắc hoặc chỉ báo trực quan khác để hiển thị tình trạng tắc lọc, dầu bẩn hay không. Nếu các phần tử được cắm một phần trên bộ lọc loại không rẽ nhánh, lưu lượng qua lọc sẽ chạy chậm lại, trở lực tăng lên. Các bộ lọc nên được kiểm tra và thay đổi theo lịch trình cụ thể

Trình tự kiểm tra đo đạc hệ thống truyền động thủy tĩnh, B2bmart.vn sẽ tiếp tục gửi đến các bạn trong phần 2 của loạt bài này